光化学英文解释翻译、光化学的近义词、反义词、例句
英语翻译:
photochemistry
【化】 photochemistry
【医】 actinic chemistry; actinochemistry; actinology; photochemistry
分词翻译:
光化的英语翻译:
【电】 photochemical
学的英语翻译:
imitate; knowledge; learn; mimic; school; study; subject of study
专业解析
光化学(Photochemistry)是化学的一个分支学科,专门研究物质因吸收光(特别是紫外光、可见光或红外光)而引发的化学反应。其核心在于理解光能如何转化为化学能,并驱动分子发生化学变化。
从汉英词典的角度看,“光化学”对应的英文术语是Photochemistry,它由两部分组成:
- Photo-: 源自希腊语,意为“光”。
- -chemistry: 化学。
因此,其字面含义即为“光的化学”。
详细解释与核心概念:
-
光引发反应:
- 光化学反应的发生,起始于分子吸收一个光子(光能量的量子单位)。这个过程将分子从基态(能量最低、最稳定的状态)提升到激发态(能量较高的不稳定状态)。
- 并非所有吸收光的物质都会发生化学反应,但激发态分子具有更高的反应活性,为发生常规条件下难以进行的反应提供了可能。光的作用是为反应提供必需的活化能。
-
光物理过程与光化学过程:
- 分子吸收光到达激发态后,可能经历多种路径:
- 光物理过程: 激发态分子通过释放热量(内转换、振动弛豫)或发射光(荧光、磷光)的方式返回到基态,不发生化学变化。
- 光化学过程: 激发态分子发生化学键的断裂或形成,生成新的化学物质。这是光化学研究的核心。例如,光解离(分子吸收光后分解)、光异构化(分子结构改变)、光加成(分子间形成新键)等。
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关键定律:
- 格罗特斯-德雷珀定律 (Grotthuss–Draper law): 只有被物质吸收的光才能引发该物质的光化学反应。这是光化学最基本的定律。
- 斯塔克-爱因斯坦光化学当量定律 (Stark–Einstein law): 在光化学反应的初级过程(吸收光子直接引发的步骤)中,一个分子只吸收一个光子而被活化。该定律强调了光子与分子活化之间的定量关系。
-
重要应用领域:
- 光合作用: 自然界最重要的光化学过程,植物和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
- 大气化学: 大气中许多重要反应(如臭氧层的形成与分解、污染物的光解)都是光化学反应。
- 光致变色材料: 在光照下可逆地改变颜色的物质,应用于变色眼镜、光信息存储等。
- 光催化: 利用光能驱动催化剂,促进化学反应(如水分解制氢、污染物降解)。
- 光聚合: 利用光引发单体聚合,应用于涂料、油墨、3D打印(光固化)。
- 医学与生物学: 光动力疗法(利用光敏剂和光治疗疾病)、视觉过程(视网膜感光)都涉及光化学原理。
- 有机合成: 利用光化学反应构建复杂分子结构,具有高选择性和独特反应性。
权威参考来源:
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) 术语定义: IUPAC 作为化学领域的最高权威机构,对“光化学”有明确定义。其《化学术语纲要》指出光化学是“研究由吸收紫外、可见或红外辐射引起的化学效应的学科”。 (来源: IUPAC Gold Book - Photochemistry, 请注意链接有效性需实时验证,此处提供标准来源名称)。
- 专业词典与百科全书:
- 《英汉化学化工词汇》(科学出版社)等专业汉英/英汉词典均将“Photochemistry”译为“光化学”。
- 《中国大百科全书》(化学卷)或《不列颠百科全书》均有“光化学”条目,详细阐述其定义、原理和应用。
- 经典教材与专著: 如诺贝尔化学奖得主 George Porter 爵士等编著的《光化学》教材,是学科奠基性著作之一。现代经典教材如 N. J. Turro 的《Modern Molecular Photochemistry》等,提供了系统深入的理论和应用知识。
网络扩展解释
光化学是化学的一个分支学科,主要研究光与物质相互作用引发的永久性化学效应。以下是其核心内容的详细解释:
一、定义与研究对象
光化学聚焦于物质吸收紫外或可见光后产生的电子激发态分子行为,以及由此引发的化学和物理过程。其研究波长范围通常为100-1000纳米(紫外至近红外波段),而更短波长的X或γ射线相关反应属于辐射化学范畴。
二、反应机制与特点
- 激发态反应:物质吸收光能后形成电子激发态,通过光氧化还原催化或能量转移实现化学键的选择性断裂与重组。
- 高效性与选择性:相较于传统热反应,光化学反应在控制反应路径时具有更高的效率和选择性。
- 环境友好性:以可再生光能为驱动,可在温和条件下进行,有助于减少碳排放。
三、重要定律
- 第一定律(光化活性原理):只有被物质吸收的光才能引发光化学反应。
- 第二定律(光化当量定律):每个被吸收的光子仅活化一个分子,奠定光量子效率的理论基础。
四、应用领域
光化学技术可推动医药合成、化工生产、能源开发等领域的绿色转型,潜在产业规模达万亿级。例如光合作用机制研究、光催化污染物降解等均基于光化学原理。
提示:如需了解光化学定律的数学表达式或具体应用案例,可进一步查阅网页(搜狗百科)和(武汉市科协)的详细说明。
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